Файл: Козелкин В.В. Основы инфракрасной техники учебник.pdf

Максимальная разрешающая способность N вычисляется по

3 2 4

Рис. 12.6. Схема установки для проверки разрешающей способности ЭОПов:

Разрешающую способность можно измерить и на коллиматорнон установке, схема которой показана на рис. 12.6, б.

В коллиматоре 9, кроме светофильтра 2, перед излучателем 1 помещается еще молочное стекло 3.

Максимальная разрешающая способность в этом случае вы­ числяется из соотношения

где /к — фокусное расстояние коллиматора в мм.

Освещенность миры 4 в обоих установках регламентируется техническими условиями на прибор. По этой же схеме проверя­ ется разрешающая способность приборов наблюдения.

321

§ 12.4. Н А С Т Р О Й К А П Р И Е М Н О - Р Е Г И С Т Р И Р У Ю Щ Е Й С И С Т Е М Ы И Д И Н А М И Ч Е С К И Е И С П Ы Т А Н И Я Т Е П Л О П Е Л Е Н Г А Ц И О Н Н Ы Х П Р И Б О Р О В

В приемно-регнстрнрующую систему теплопеленгационных приборов входит оптическая система и приемник Ш\-излучения. В бортовых приборах в эту систему включают также защитный обтекатель. Настройка системы «оптика — приемник» заключа­ ется в точной юстировке приемника относительно оптической системы. Юстировка необходима для получения максимального сигнала на выходе приемника. Этот сигнал определяется пло­ щадью засветки приемника и распределением энергии излучения в кружке рассеяния.

На рис. 12.7 показано изменение сигнала Uc приемника в за­ висимости от размеров облученной площади qОол. Из графика следует, что как с уменьшением (^0ил<^п), так и с увеличением (<7обл><?п) поверхности облучения и приемника сигнал с выхода приемника уменьшается. Площадь облучения определяется раз­ мерами кружка рассеяния. Поэтому приемник необходимо уста­ навливать в фокальной плоскости оптической системы так, чтобы с него снимался максимальный сигнал при облучении потоком заданной длины волны (температуры) излучателя.

Рис. 12.7. Зависимость сигнала, снимаемого с приемника, от об­ лучающей площадки (кружка рас­ сеяния)

Установку производят следующим образом. Прибор или узел с оптической системой 2, 4 (рис. 12.8) и приемником излучения 3 устанавливают перед коллиматором 1. К выходу приемника под­ ключают усилитель 5, сигналы с которого подаются на вход ос­ циллографа 6. При проверке готового прибора осциллограф под­ ключают к усилителю фототоков, смонтированному в приборе Включается коллиматор, и оптическая система освещается парал­ лельным пучком света. Наблюдая изменение амплитуды сигнала на экране осциллографа, устанавливают приемник таким обра­ зом, чтобы на экране наблюдался максимальный импульс. При использовании линзовых объективов юстировку осуществляют пе­ редвижением объектива таким образом, как это делается в фото­ аппаратах при наводке на резкость.

Точную юстировку осуществляют по излучателю «черное те­ ло» по той же методике, установив значение £ « ) 0 £ п, где Еп— пороговое значение облученности.

322

К д и н а м и ч е с к и м и с п ы т а н и я м ИК-приборов от­ носятся проверки характеристик при имитации движения тепло­ излучающих объектов. При этих испытаниях определяют разре­ шающую способность приборов, точность пеленгации и отработки углов рассогласования и их производных.

Динамические испытания особенно важны для приборов уп­ равления (головок самонаведения). Для этого типа приборов экспериментально снимают две характеристики: пеленгацнонную и скоростную.

Пеленгационной характеристикой называется зависимость выходного сигнала от угла рассогласования. Для снятия пеленгацпонной характеристики прибор устанавливают на поворотный стол. Выход прибора подключают к индикаторному прибору, от­ градуированному в значениях Uc = kср, где ср — угол рассогласо­ вания; I)с — напряжение, снимаемое с выхода прибора; k — ко­ эффициент, определяемый конструкцией прибора.

6

Рис. 12.8. Схема установки для юстировки оптической си­ стемы и приемника:

Перед прибором устанавливают излучатель «черное тело», ве­ личина потока излучения которого оговаривается в технических условиях.

Поворотом прибора или перемещением излучателя в горизон­ тальной и вертикальной плоскостях задается угол ср. Для каждо­ го значения ср по индикаторному прибору отсчитывается вели­ чина напряжения Uc\ строится зависимость Uc=k ср (рис. 12.9). Отклонение экспериментальной кривой 2 от расчетного графика 1 определяет ошибку в пеленгации Дер. Например, для прибора, пеленгационная характеристика которого изображена на рис. 12.9, ошибка составляет 50 мин. Аналогичным образом снимает­ ся и скоростная характеристика.

Скоростной характеристикой называется зависимость выход­ ного сигнала прибора от угловой скорости перемещения пеленгуе­ мого объекта. Для снятия скоростных характеристик применяют специальные стенды или используют подвижный имитатор 2

323

U c

Рис. 12.9. Пеленгашюниая характеристика:

/—расчетная: 2—экспериментальная

Рис. 12.10. Схема размещения прибора 1 и имита­ тора 2 при снятии скоростной характеристики (а) и

график изменения угловой скорости движения ими­ татора при линейном его перемещении (б)

324

(рис. 12.10, а). Имитатором может служить лампа накаливания, перемещаемая в горизонтальной плоскости с угловой скоростью:

Частота /=1/Г, где Т — время, за которое имитатор проходит путь 2/ (см. рис. 12.10, а). Путь 21 определяется углом обзора (сопровождения) прибора 2(5:

Время Т задается скоростью вращения двигателя, приводяще­ го в движение имитатор 2. Достоинством такой системы являет­ ся простота исполнения.

§ 12.5. Н А Д Е Ж Н О С Т Ь И К - П Р И Б О Р О В

Надежность — это свойство приборов или аппаратуры сохра­ нять свои параметры в определенных пределах при работе в за­ данных условиях в течение установленного времени. Надежность определяется безотказностью работы и долговечностью.

Безотказность — свойство аппаратуры сохранять (без вынуж­ денных перерывов) на требуемом уровне работоспособность в пределах установленных допусков в течение заданного времени.

Долговечность — сохранение работоспособности в течение длительного срока эксплуатации. Показателями долговечности являются технический ресурс и срок службы аппаратуры.

Ресурс — суммарная наработка, в течение которой сохраня­ ется работоспособность аппаратуры до предельного состояния, когда дальнейшая эксплуатация становится невозможной или не­ целесообразной.

Срок службы определяется календарной продолжительностью эксплуатации аппаратуры до капитального (среднего) ремонта пли до ее списания. Практическими показателями надежности являются вероятность безотказной работы Р, интенсивность отка­ зов К и среднее время безотказной работы Т0.

Вероятность безотказной работы Р — это вероятность того, что в определенных условиях работы (испытаний) изделия в те­ чение заданного времени отказов в его работе не будет. Вели­

где n(t) — число изделий, отказавших за время работы t;

N0— общее число испытываемых изделий в момент /=0. Следует оговорить, что формула (12.15) применяется для оценки надежности невосстанавливаемых изделий (систем). Для

325

восстанавливаемых изделий каждое восстановленное изделие следует рассматривать как поступление нового, поэтому необхо­ димо соответственно увеличивать значение ЛД

Интенсивность отказов X — среднее число отказов за единицу времени. Усредненное значение X вычисляется по формуле

Величина, обратная значению X, называется средним време­ нем безотказной работы

Для восстанавливаемых изделий распространенным показа­ телем надежности является средняя наработка на отказ Тср, оп­ ределяемая не по одному отказу каждого из образцов испытывае­ мых изделий, а по всем отказам за некоторый календарный про­ межуток времени:

где — время безотказной работы между соседними отказами; п — число отказов за наблюдаемый период испытаний (экс­

плуатации) .

При испытаниях на надежность ИК-приборов можно прини­ мать

ТСР= Т 0 = ± .

Рассмотренные показатели надежности могут быть определе­ ны расчетным путем и испытаниями.

1. Приближенный проверочный расчет надежности

где N — количество электронных приборов в аппаратуре (радио­ лампы, полупроводниковые приборы, приемник излучения); г — коэффициент, учитывающий условия работы аппаратуры. Для наземной аппаратуры г= 1,8; для самолетной — /'=0,25; для ко­ рабельной — /'=1,4. Например, в самолетном теплопеленгаторе (/-= 0,25) использовано 11 полупроводниковых приборов и четыре радиолампы. Следовательно,

326